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切削・研削などの“加工表面”は、塑性ひずみと摩擦熱の影響により
加工硬化・熱影響・表層ひずみの蓄積 が生じやすい領域です。
そのため、残留応力と半価幅(FWHM)の組み合わせが
加工状態の評価に非常に有効です。
当センターでは cosα法 を用いて、
切削面・研削面に生じる残留応力、主応力方向、加工硬化量を評価します。
AI作成版であり誤りを含んでいます。実行の際、コンサルトの場合は、誤りを訂正して実行します。
工具や砥石との相互作用で表層が塑性変形し、
引張方向・圧縮方向の応力が入り混じることがあります。
加工硬化は 半価幅の増大 として現れます。
研削では、発熱により
再結晶
組織軟化
引張残留応力の増加
が生じ、表面品質の低下につながります。
切削痕の方向性により、
ひずみ分布と主応力方向が偏る傾向があります。
cosα法では方向別ひずみを解析するため、
主応力方向が明確に評価できます。
cosα法では、加工表面から得られるデバイ環を
2次元X線検出器に記録し、方向別ひずみ分布を解析して
残留応力を算出します。
加工表面では、以下の点が特に有効です。
切削方向・送り方向などの加工方向性が
主応力方向に強く反映されます。
cosα法では、主方向を直接算出できるため、
加工条件との関連性を明確に評価できます。
加工表面の状態は半価幅に明瞭に現れます。
加工硬化 → 半価幅増加
熱影響(焼け) → 半価幅変化 + 引張傾向
再結晶 → 半価幅減少
加工の良否判断に欠かせない指標です。
研削条件(送り、周速度)、切削条件(工具材質、刃先形状)
などの違いを、応力値と半価幅の組み合わせで評価できます。
半価幅の増大 → 加工硬化の影響
表層は引張残留応力
主応力方向:研削条痕に沿う
→ 研削条件見直しに活用。
加工方向に応力の偏り
半価幅から加工痕の深さ方向の影響を推定
→ 工具摩耗・送り速度の検証に使用。
焼けあり:半価幅増加 + 引張側へ変化
焼けなし:半価幅安定
→ 品質管理の判断基準に有効。
加工方向の影響が強く出るため、
主応力方向が加工経路と一致する傾向があります。
半価幅の増減は
加工硬化
残存ひずみ
組織変化
の定性・定量評価に繋がります。
条件の違いは、
応力・主方向・半価幅の違いとなって数値化できます。
材質
加工方法(切削/研削)
条痕方向
使用工具・砥石条件
測定位置
測定方向
測定点と方向を設定
cosα法で残留応力を測定
主応力および主方向を算出
半価幅解析
レポート作成
A. 出ます。加工痕の方向は主応力方向に反映されることが多く、cosα法はその評価に適しています。
A. 可能です。半価幅と応力の変化から焼けの発生を確認できます。
A. 加工方向が主応力方向に現れるため、条痕の影響を含めた評価が可能です。
A. 応力値、主方向、半価幅の違いから条件差を判断できます。
0270 板材
0272 絞り加工品
0273 溶接部
0275 歯車